[发明专利]光刻胶的去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种光刻胶的去除方法。

背景技术

随着半导体器件的集成度提高，半导体器件的线宽越来越小，关键尺寸的控制也越来越重要，对刻蚀工艺的要求也越来越高。

刻蚀工艺是一种有选择的去除形成在硅片表面的材料或者有选择的去除硅片材料的工艺。刻蚀工艺包括湿法刻蚀和干法刻蚀，干法刻蚀由于选择性高、可控性强成为当今最常用的刻蚀工艺之一。

干法刻蚀即为等离子体刻蚀，通常在等离子体处理装置中通入刻蚀气体，并电离所述刻蚀气体成等离子体，利用所述等离子体对待刻蚀的晶圆进行刻蚀。现有的等离子体刻蚀方法通常在待刻蚀层表面形成光刻胶图形，以所述光刻胶图形为掩膜对所述待刻蚀层进行刻蚀。

具体地，为等离子体刻蚀包括如下步骤：

请参考图1，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100表面形成有刻蚀目标层110；所述刻蚀目标层110上形成有光刻胶图形120；具体的，所述刻蚀目标层110材料为介质层；

请参考图2，以所述光刻胶图形120为掩膜，刻蚀所述刻蚀目标层110直至在所述刻蚀目标层110内形成待形成的图形。

请参考图3，采用灰化工艺去除所述光刻胶图形120(请参考图2)。

在公开号为CN101465287A的中国专利文件中披露更多有关等离子体刻蚀方法的内容。

但是，采用现有技术的等离子体刻蚀工艺形成器件后，所述刻蚀目标层受到较大的损伤，刻蚀形成的器件质量低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种形成器件质量高的光刻胶的去除方法。

为解决上述问题，本发明提供一种光刻胶的去除方法，包括：

提供基底，所述基底表面依次具有刻蚀阻挡层、低k介质层和图案化的掩膜层，其中掩膜层至少包括有机光刻胶层，所述低k介质层内具有暴露出刻蚀阻挡层的开口，所述开口暴露出的刻蚀阻挡层表面具有含氟的聚合物层；

采用第一光刻胶去除工艺去除部分有机光刻胶层的同时将含氟的聚合物层中的氟释放；

采用第二光刻胶去除工艺去除剩余的有机光刻胶层。

可选的，所述第一光刻去除工艺参数为：射频频率大于40兆赫兹，刻蚀气体为CO₂与CO的混合气体，其中CO₂与CO的流量比为1∶4至4∶1。

可选的，所述第一光刻去除工艺参数为：等离子体刻蚀腔体压力小于100毫托，射频功率小于500瓦。

可选的，所述第二光刻去除工艺参数为：射频频率为13至27兆赫兹，刻蚀气体为CO₂或CO₂与CO的混合气体。

可选的，所述第二光刻去除工艺参数为：等离子体刻蚀腔体压力小于100毫托，刻蚀气体为CO₂或CO₂与CO的混合气体。

可选的，所述掩膜层为硬掩膜层、底部抗反射层和有机光刻胶层的堆叠结构。

可选的，所述刻蚀阻挡层材料为氮化硅、碳化硅或氮碳化硅。

可选的，所述低k介质层材料为k≤3.9的材料。

可选的，所述开口为沟槽或通孔。

可选的，还包括：在第二光刻胶去除工艺之后，对所述基底执行过去除光刻胶工艺。

可选的，所述过去除光刻胶工艺参数为：射频频率小于13兆赫兹，刻蚀气体为CO₂或CO₂与CO的混合气体。

可选的，所述过去除光刻胶工艺参数为：等离子体刻蚀腔体压力小于200毫托，射频功率小于1000瓦。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例的光刻胶的去除方法采用第一光刻胶去除工艺将含氟的聚合物层中的氟释放，且释放的氟活性低，从而避免对所述低k介质层和刻蚀阻挡层造成严重损伤；此外第一光刻胶去除工艺在释放氟的同时能够去除部分有机光刻胶层，提高了有机光刻胶层的去除效率，并且第二光刻胶去除工艺的射频频率低于第一光刻胶的射频频率，从而使得第一光刻胶去除工艺和第二光刻胶去除工艺中氧自由基浓度低，有效的保护的低k介质层不受损伤。

此外，由于第一光刻胶去除工艺射频频率高(射频频率大于40兆赫兹)且射频频率参数(射频功率小于500瓦)设置合理，从而在释放含氟的聚合物层中的氟的过程中，氟活性较低，不会对所述低k介质层造成较大损伤。